一种多通道模拟量独立输出装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种多通道模拟量独立输出装置，包括电源单元、串口单元、微控制单元、多个第一运算放大器单元、多个光耦隔离单元和多个模拟量输出端口，一个所述第一运算放大器单元的输出端连接一个光耦隔离单元的输入端，一个光耦隔离单元的输出端连接一个模拟量输出端口。本实用新型专利技术通过串口设置各输出端口的模拟量，使用方便，且各端口通过运算放大器放大，驱动能力大大增加，且输入输出通过光耦隔离，模块工作稳定性大大提高。

A multi channel analog output independent device

The utility model relates to a multi channel analog independent output device comprises a power supply unit, serial communication unit, micro control unit, a plurality of first operational amplifier unit, a plurality of optical isolation unit and a plurality of analog output port, an output of the first amplifier unit is connected with an input coupler isolation unit the output end, a photoelectric isolation unit is connected to a analog output port. The analog quantity, the utility model is provided with each output port through the serial port is convenient to use, and the ports through the operational amplifier, driving ability is greatly increased, and the input and output by optocoupler module can greatly improve the working stability.

【技术实现步骤摘要】
一种多通道模拟量独立输出装置
本技术涉及信号输出
，特别涉及一种多通道模拟量独立输出装置。
技术介绍
在实验教学过程中，常常需要对模拟信号进行检测以便构建复杂实验仿真系统。例如，本科毕业设计中常常涉及到多传感器采集系统的设计与仿真，但由于现实条件或者设备安全条件等原因，往往没有实际传感器供学生使用，特别是贵重传感器更难以放心给学生使用。这就迫切需要给学生提供一种多通道模拟量模块，方便学生初期学习与调试使用。而目前电源模块提供的输出通道过少，很难满足复杂系统的测试需求，因此亟待出现一种高效且成本低廉的多通道模拟量输出模块。
技术实现思路
本技术的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供一种多通道模拟量独立输出装置。为了实现上述技术目的，本技术实施例提供了以下技术方案：一种多通道模拟量独立输出装置，包括电源单元、串口单元、微控制单元、多个第一运算放大器单元、多个光耦隔离单元和多个模拟量输出端口，一个所述第一运算放大器单元的输出端连接一个光耦隔离单元的输入端，一个光耦隔离单元的输出端连接一个模拟量输出端口，所述串口单元用于将设定的各端口输出模拟量值输入至所述微控制单元，微控制单元解析获得各模拟量输出端口的模拟信号，并输出至对应的第一运算放大器单元，经过第一运算放大器放大后输入至光耦隔离单元，经光耦隔离后再通过模拟量输出端口输出。进一步地，上述多通道模拟量独立输出装置中，还包括多个第二运算放大器单元，设置于光耦隔离单元与模拟量输出端口之间，一个第二运算放大器单元的输入端连接一个光耦隔离单元的输出端，用于将光耦隔离单元输出的模拟量信号进行再次放大后输出至模拟量输出端口。设置第二运算放大器单元进行阻抗变换，进一步提高输出信号的驱动能力。进一步地，上述多通道模拟量独立输出装置中，所述光耦隔离单元为线性光耦隔离器件。进一步地，上述多通道模拟量独立输出装置中，所述微控制单元为具有片内DA与AD功能的片上系统芯片。进一步地，上述多通道模拟量独立输出装置中，还包括多个LED指示灯，一个LED指示灯用于指示一个模拟量输出端口的工作状态。与现有技术相比，本技术通过串口设置各输出端口的模拟量，使用方便，且各端口通过运算放大器放大，驱动能力大大增加，且输入输出通过光耦隔离，模块工作稳定性大大提高。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术实施例1中所述多通道模拟量独立输出装置的原理框图。图2为本技术实施例2中所述多通道模拟量独立输出装置的原理框图。图3为本技术实施例3中所述多通道模拟量独立输出装置的电路示意图。图中标记说明电源单元10；串口单元20；微控制单元30；运算放大器组一40；光耦隔离器组50；运算放大器组二60；第一运算放大器单元101；光耦隔离单元102；第二运算放大器单元103。具体实施方式下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。实施例1请参阅图1，本实施例中提供的多通道模拟量独立输出装置，包括电源单元10、串口单元20、微控制单元30、运算放大器组一40、光耦隔离器组50和多个模拟量输出端口，运算放大器组一40包括多个第一运算放大器单元101，光耦隔离器组50包括多个光耦隔离单元102，一个第一运算放大器单元101的输出端连接一个光耦隔离单元102的输入端，一个光耦隔离单元102的输出端连接一个模拟量输出端口。电源单元10分别为串口单元20、微控制单元30、运算放大器组一40、光耦隔离器组50提供电能，串口单元20将设定的各端口输出模拟量值输入至微控制单元30，微控制单元30对串口数据进行解析，获得各个模拟量输出端口的模拟值，并控制对应的模拟量I/O端口输出相应模拟信号，模拟信号输出至对应的第一运算放大器单元101，经过第一运算放大器单元101放大后输入至光耦隔离单元102，经光耦隔离后再通过模拟量输出端口(图中未示出)输出。上述多通道模拟量独立输出装置，不仅可以实现多通道模拟量输出，通道数量可以根据需要设置，且采用串口设定各输出端口的模拟量，使用方便，通过运算放大器组一进行放大可以大大提高驱动能力，且输入输出通过光耦隔离，使得装置工作稳定性大大提高。此外，该装置成本低廉，特别适用于教学实验所用。实施例2请参阅图2，与实施例1相比，区别在于，本实施例中提供的多通道模拟量独立输出装置，还包括运算放大器组二60，运算放大器组二60设置于光耦隔离器组50之间，运算放大器组二60包括多个第二运算放大器单元103，一个第二运算放大器单元103的输入端连接一个光耦隔离单元102的输出端，一个第二运算放大器单元103的输出端连接一个模拟量输出端口。此时，光耦隔离单元102输出的模拟量信号输入至第二运算放大器单元103，第二运算放大器单元103将光耦隔离单元102输出的模拟量信号进行再次放大后，输出至模拟量输出端口输出，利用第二运算放大器单元103进行阻抗变换，进一步提高输出信号的驱动能力。实施例3请参阅图3，图3为本实施例中提供的多通道模拟量独立输出装置的电路图，与实施例2相比，本实施例中提供的多通道模拟量独立输出装置，还包括多个LED指示灯，一个LED指示灯用于指示一个模拟量输出端口的工作状态，例如，当LED指示灯亮时，该模拟量输出端口正输出模拟信号，当LED指示灯灭时，该模拟量输出端口未输出模拟信号。此外，在具体实现时，光耦隔离单元102优先选用线性光耦隔离，例如HCNR200/201芯片，微控制单元30优选用具有片内DA与AD功能的片上系统芯片，例如C8051F020芯片。以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道模拟量独立输出装置，其特征在于，包括电源单元、串口单元、微控制单元、多个第一运算放大器单元、多个光耦隔离单元和多个模拟量输出端口，一个所述第一运算放大器单元的输出端连接一个光耦隔离单元的输入端，一个光耦隔离单元的输出端连接一个模拟量输出端口，所述串口单元用于将设定的各端口输出模拟量值输入至所述微控制单元，微控制单元解析获得各模拟量输出端口的模拟信号，并输出至对应的第一运算放大器单元，经过第一运算放大器单元放大后输入至光耦隔离单元，经光耦隔离后再通过模拟量输出端口输出。

【技术特征摘要】
1.一种多通道模拟量独立输出装置，其特征在于，包括电源单元、串口单元、微控制单元、多个第一运算放大器单元、多个光耦隔离单元和多个模拟量输出端口，一个所述第一运算放大器单元的输出端连接一个光耦隔离单元的输入端，一个光耦隔离单元的输出端连接一个模拟量输出端口，所述串口单元用于将设定的各端口输出模拟量值输入至所述微控制单元，微控制单元解析获得各模拟量输出端口的模拟信号，并输出至对应的第一运算放大器单元，经过第一运算放大器单元放大后输入至光耦隔离单元，经光耦隔离后再通过模拟量输出端口输出。2.根据权利要求1所述的多通道模拟量独立输出装置，其特征在于，还...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄现莲，冯向东，袁建宏，
申请(专利权)人：北方民族大学，
类型：新型
国别省市：宁夏,64